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工业蒸汽锅炉的过程控制系统包括汽包水位控制系统和燃烧过程控制系统,两系统在锅炉运行过程中互相耦合,所以控制起来非常困难。在此,我们暂不考虑系统间的耦合,只是对蒸汽锅炉的给水系统进行变频改造。
某企业有2台20T燃煤蒸汽锅炉,如图1所示。这2台锅炉通过1个给水母管分别给各自汽包供水,用汽量小的季节,2台锅炉只运行1台,当用汽量较大时,则必须2台锅炉同时运行。由于给水泵额定功率为37kw,一般情况下,1台锅炉运行时,只开1台给水泵裕量仍较大,而2台锅炉同时运行且用汽量较大时,只开1台给水泵无法满足需要,而开2台给水泵后,相对单台锅炉运行时,裕量更大。由于2台锅炉分别由2套DCS系统控制各自的电动阀门调节各自汽包的给水量,运行中,阀门开度较小造成给水母管压力较大,不仅浪费了大量的电能,较高的水压还对管道、水泵叶轮和阀门造成损害
2变频改造方案
基于系统运行现状,本着既能节能降耗,又能控制简便、安全且投资较少的原则,我们设计了1套1台变频器拖动3台电机的方案。具体如图2所示。
在本方案中,充分利用了锅炉层有的DCS控制系统,同时增加了变频器、可编程序控制器(PLC)和控制信号转换装置。
(1)硬件控制系统
a)西门子MM430变频器
MM430变频器是西门子公司最新研制生产的一种适用于各种变速驱动应用场合的高性能变频器(调试简单、配置灵活),它具有最新的IGBT技术和高质量控制系统,完善的保护功能和较强的过载能力以及较宽的工作环境温度,安装接线方便,两路可编程的隔离数字输入、输出接口以及模拟输入、输出接口等优点,使其配置灵活多样,控制简单方便,易于操作维护。
b)西门子S7-200型PLC
西门子S7-200型PLC可靠性高、抗干扰能力强,可直接安装于工业现场而稳定可靠的工作。适应性强,应用灵活。
(2)当1台锅炉运行时
由于只开1台给水泵,就足够锅炉汽包所需用水量,故此时,系统只对运行锅炉的汽包水位进行恒液位控制即可。
将切换开关置于相应位置,通过锅炉原有DCS控制系统中的手动操作器将控制该锅炉汽包进水量的电动阀完全打开后,再通过控制信号转换装置切断该控制信号,使原有控制回路断开,电动阀保持全开状态,同时,将该锅炉汽包液位信号切入PLC,让PLC将该锅炉汽包液位信号进行PID运算处理后,再由控制信号转换装置,将PLC输出的4~20mA模拟信号传递给变频器,从而控制变频器的输出转速。
在本控制过程中,关键的问题是过程参数PID(P:比例系数I:积分系数、D:微分系数)的整定。由于工业锅炉运行过程中,用汽量的多小和蒸汽压力的大小,决定了给水流量的大小和给水压力的大小。为了保证系统的相对稳定运行,不出现大的波动,对生产造成影响,在调试过程中,应多次反复调整PID参数,直至出现最佳控制过程。
(3)当两台锅炉同进运行时
由于2台锅炉分别由两套DCS系统控制,在运行过程,虽然蒸汽并网后压力相同,但由于燃烧过程中存在不确定性,两台锅炉汽包各自的液位就必然存在差异。因此,单台锅炉运行中所用的恒液位控制方案在此就不再适合。通过给水原理图(图1)我们不难发现,要对2台锅炉汽包的液位分别控制,最理想的方案是将1个给水母管向2台锅炉给水的现状彻底改变,将给水系统分开,使每个锅炉都有自己独立的给水系统,再在此基础上加装变频控制,由1台变频器单独控制1台锅炉的给水。但此方案不仅改动较大,投资较高,且要停产改造,显然是行不通的。为了能在不改变原有系统现状的前提下,更好的利用变频装置,节能降耗,减小系统运行,维护费用,提高原有系统的自动化程度,我们针对该企业2台锅炉的运行特点,设计了一套专用于2台(或2台以上)锅炉同时运行时的控制方案,即:蒸汽压力和母管给水压力的恒压差控制方案。
当2台锅炉同时运行时,由于外供蒸汽并管,故蒸汽压力相同,又由于2锅炉由同一母管给水,故给水压力也相同。但由于蒸汽用量的变化不定和锅炉燃烧情况的不同,蒸汽压力是时刻变化的。这样,为了能保证给锅炉汽包供上水,就必须要求给水的压力始终高于蒸汽压力,由图2我们看到,由PLC采集蒸汽压力和母管给水压力,通过处理、比较后,得到二者的差值,再将此差值通过PID运算处理,输出4~20mA的模拟信号给控制信号转换装置。再由该装置将信号传输给变频器,从而控制变频器的运行速度。这样虽然可以保证给水母管压力始终高于锅炉蒸汽压力(压力差的大小可以通过PLC在一定范围内任意调节),但锅炉各自汽包的液位却无法再通过调节变频器的转速去控制。在此,我们充分利用了原有给水控制装置,即汽包各自的进水电动阀门。仍由锅炉原有DCS控制系统采集各自汽包的液位,蒸汽压力,给水压力和给水流量等信号,去相应的调整进水电动阀的开度,从而控制各汽泡液位和进水流量。
此方案由于存在阀门的调节,所以理论上不能最大限度的节能降耗,但实际应用中,由于减小了给水母管与蒸汽压力之间的压力差,使电动阀门的开度由原来的平均10%左右开大到75%左右,系统回水阀门关闭,仍大大节约了能源。且本方案充分考虑了系统运行的安全性,一旦变频器故障,系统可立即自动由变频运行状态切换至原有工频运行状态,完全恢复改造前的运行状态,保证锅炉正常运行。变频故障解除后,仍可方便的手动切换为变频状态,使变频器方便的投入运行,且不影响锅炉的运行。
3PLC
PLC是本系统的核心控制器件,它不仅辨识、处理各种运行状态,进行系统间的逻辑运算和联锁保护,还对输入的多个模拟信号进行处理、运算后,输出标准的模拟信号控制变频器的运行速度。主程序结构较复杂,其中,对液位信号进行PID运算的子程序,原理图和程序框图如图3、图4所示。
4注意事项
(1)由于变频器产生高次谐波,会对通讯产生干扰,同时由于PLC采集模拟信号,要进行A/D和D/A转换处理,在此过程中,容易受到变频器高次谐波的影响而失真。因此,必须将变频器零地分接且加装液波装置,对PLC用隔离变压器供电,最好将PLC安装于距离变频器较远的位置上。
(2)本系统所需液位、压力等模拟信号均采至锅炉原有控制系统,为了不影响原控制系统的安全性与完整性,应将原有模拟信号通过隔离分路端子分路后采用。
(3)锅炉给水是锅炉运行过程中至关重要的环节之一,其运行的稳定性与可靠性直接关系到整个锅炉系统乃至整个企业生产运行的稳定与安全。因此,一旦变频器出现故障而停车后,系统可自动切换至原有工频控制系统而不影响生产,这一联锁措施至关重要。
5结束语
(1)变频调速是电气传动系统工程,而变频器只是其中的一部分,变频器容量、类型的选择,电气保护回路和控制回路的设计关系到变频调速系统应用的可靠性、安全性和经济性。
(2)变频调速系统是基于微电子、电力电子、计算机、自动控制和电机等技术上发展而来的,有其先进性,但也有其不足和缺点,如电磁干扰,高次谐波的寄生电容,以及低速运行时的电机温升等。
(3)变频调速技术以其节能、环保、方便、工作效率高等优点,在现代企业中得到广泛应用。若将其再与计算机技术有机的结合起来,实现资源共享,统一管理,则会进一步节能降耗,提高产品质量和生产稳定性。
参考文献
工业蒸汽锅炉的过程控制系统包括汽包水位控制系统和燃烧过程控制系统,两系统在锅炉运行过程中互相耦合,所以控制起来非常困难。在此,我们暂不考虑系统间的耦合,只是对蒸汽锅炉的给水系统进行变频改造。
某企业有2台20T燃煤蒸汽锅炉,如图1所示。这2台锅炉通过1个给水母管分别给各自汽包供水,用汽量小的季节,2台锅炉只运行1台,当用汽量较大时,则必须2台锅炉同时运行。由于给水泵额定功率为37kw,一般情况下,1台锅炉运行时,只开1台给水泵裕量仍较大,而2台锅炉同时运行且用汽量较大时,只开1台给水泵无法满足需要,而开2台给水泵后,相对单台锅炉运行时,裕量更大。由于2台锅炉分别由2套DCS系统控制各自的电动阀门调节各自汽包的给水量,运行中,阀门开度较小造成给水母管压力较大,不仅浪费了大量的电能,较高的水压还对管道、水泵叶轮和阀门造成损害
2变频改造方案
基于系统运行现状,本着既能节能降耗,又能控制简便、安全且投资较少的原则,我们设计了1套1台变频器拖动3台电机的方案。具体如图2所示。
在本方案中,充分利用了锅炉层有的DCS控制系统,同时增加了变频器、可编程序控制器(PLC)和控制信号转换装置。
(1)硬件控制系统
a)西门子MM430变频器
MM430变频器是西门子公司最新研制生产的一种适用于各种变速驱动应用场合的高性能变频器(调试简单、配置灵活),它具有最新的IGBT技术和高质量控制系统,完善的保护功能和较强的过载能力以及较宽的工作环境温度,安装接线方便,两路可编程的隔离数字输入、输出接口以及模拟输入、输出接口等优点,使其配置灵活多样,控制简单方便,易于操作维护。
b)西门子S7-200型PLC
西门子S7-200型PLC可靠性高、抗干扰能力强,可直接安装于工业现场而稳定可靠的工作。适应性强,应用灵活。
(2)当1台锅炉运行时
由于只开1台给水泵,就足够锅炉汽包所需用水量,故此时,系统只对运行锅炉的汽包水位进行恒液位控制即可。
将切换开关置于相应位置,通过锅炉原有DCS控制系统中的手动操作器将控制该锅炉汽包进水量的电动阀完全打开后,再通过控制信号转换装置切断该控制信号,使原有控制回路断开,电动阀保持全开状态,同时,将该锅炉汽包液位信号切入PLC,让PLC将该锅炉汽包液位信号进行PID运算处理后,再由控制信号转换装置,将PLC输出的4~20mA模拟信号传递给变频器,从而控制变频器的输出转速。
在本控制过程中,关键的问题是过程参数PID(P:比例系数I:积分系数、D:微分系数)的整定。由于工业锅炉运行过程中,用汽量的多小和蒸汽压力的大小,决定了给水流量的大小和给水压力的大小。为了保证系统的相对稳定运行,不出现大的波动,对生产造成影响,在调试过程中,应多次反复调整PID参数,直至出现最佳控制过程。
(3)当两台锅炉同进运行时
由于2台锅炉分别由两套DCS系统控制,在运行过程,虽然蒸汽并网后压力相同,但由于燃烧过程中存在不确定性,两台锅炉汽包各自的液位就必然存在差异。因此,单台锅炉运行中所用的恒液位控制方案在此就不再适合。通过给水原理图(图1)我们不难发现,要对2台锅炉汽包的液位分别控制,最理想的方案是将1个给水母管向2台锅炉给水的现状彻底改变,将给水系统分开,使每个锅炉都有自己独立的给水系统,再在此基础上加装变频控制,由1台变频器单独控制1台锅炉的给水。但此方案不仅改动较大,投资较高,且要停产改造,显然是行不通的。为了能在不改变原有系统现状的前提下,更好的利用变频装置,节能降耗,减小系统运行,维护费用,提高原有系统的自动化程度,我们针对该企业2台锅炉的运行特点,设计了一套专用于2台(或2台以上)锅炉同时运行时的控制方案,即:蒸汽压力和母管给水压力的恒压差控制方案。
当2台锅炉同时运行时,由于外供蒸汽并管,故蒸汽压力相同,又由于2锅炉由同一母管给水,故给水压力也相同。但由于蒸汽用量的变化不定和锅炉燃烧情况的不同,蒸汽压力是时刻变化的。这样,为了能保证给锅炉汽包供上水,就必须要求给水的压力始终高于蒸汽压力,由图2我们看到,由PLC采集蒸汽压力和母管给水压力,通过处理、比较后,得到二者的差值,再将此差值通过PID运算处理,输出4~20mA的模拟信号给控制信号转换装置。再由该装置将信号传输给变频器,从而控制变频器的运行速度。这样虽然可以保证给水母管压力始终高于锅炉蒸汽压力(压力差的大小可以通过PLC在一定范围内任意调节),但锅炉各自汽包的液位却无法再通过调节变频器的转速去控制。在此,我们充分利用了原有给水控制装置,即汽包各自的进水电动阀门。仍由锅炉原有DCS控制系统采集各自汽包的液位,蒸汽压力,给水压力和给水流量等信号,去相应的调整进水电动阀的开度,从而控制各汽泡液位和进水流量。
此方案由于存在阀门的调节,所以理论上不能最大限度的节能降耗,但实际应用中,由于减小了给水母管与蒸汽压力之间的压力差,使电动阀门的开度由原来的平均10%左右开大到75%左右,系统回水阀门关闭,仍大大节约了能源。且本方案充分考虑了系统运行的安全性,一旦变频器故障,系统可立即自动由变频运行状态切换至原有工频运行状态,完全恢复改造前的运行状态,保证锅炉正常运行。变频故障解除后,仍可方便的手动切换为变频状态,使变频器方便的投入运行,且不影响锅炉的运行。
3PLC
PLC是本系统的核心控制器件,它不仅辨识、处理各种运行状态,进行系统间的逻辑运算和联锁保护,还对输入的多个模拟信号进行处理、运算后,输出标准的模拟信号控制变频器的运行速度。主程序结构较复杂,其中,对液位信号进行PID运算的子程序,原理图和程序框图如图3、图4所示。
4注意事项
(1)由于变频器产生高次谐波,会对通讯产生干扰,同时由于PLC采集模拟信号,要进行A/D和D/A转换处理,在此过程中,容易受到变频器高次谐波的影响而失真。因此,必须将变频器零地分接且加装液波装置,对PLC用隔离变压器供电,最好将PLC安装于距离变频器较远的位置上。
(2)本系统所需液位、压力等模拟信号均采至锅炉原有控制系统,为了不影响原控制系统的安全性与完整性,应将原有模拟信号通过隔离分路端子分路后采用。
(3)锅炉给水是锅炉运行过程中至关重要的环节之一,其运行的稳定性与可靠性直接关系到整个锅炉系统乃至整个企业生产运行的稳定与安全。因此,一旦变频器出现故障而停车后,系统可自动切换至原有工频控制系统而不影响生产,这一联锁措施至关重要。
5结束语
(1)变频调速是电气传动系统工程,而变频器只是其中的一部分,变频器容量、类型的选择,电气保护回路和控制回路的设计关系到变频调速系统应用的可靠性、安全性和经济性。
(2)变频调速系统是基于微电子、电力电子、计算机、自动控制和电机等技术上发展而来的,有其先进性,但也有其不足和缺点,如电磁干扰,高次谐波的寄生电容,以及低速运行时的电机温升等。
(3)变频调速技术以其节能、环保、方便、工作效率高等优点,在现代企业中得到广泛应用。若将其再与计算机技术有机的结合起来,实现资源共享,统一管理,则会进一步节能降耗,提高产品质量和生产稳定性。
参考文献
在对锅炉用水化验过程中,需要先对用水进行采集,在采集过程中需要针对采样装置、要求、方法及运输这四个环节来进行,从而确保化验的合理性和优质性,确保锅炉用水的质量。
1.1化工企业锅炉用水采集装置在对用不采集装置进行安装和布置时,则需要根据锅炉装置的类型和参数来进行,确保所采集的水体具有一定的代表性,同时为了确保水体的质量,则除低压锅炉装置外,取样所对应的管道需要以不锈钢作为管道的材质。
1.2化工企业锅炉用水采样要求在化工企业锅炉运行过程中,基用水包括的种类较多,如除氧水、锅水、给水及回水等,这些用水装置都需要有相应的冷却器设备与之相对应。从而确保充足的冷却面积,同时也能够保证冷却水源的连续供给,实现对水样流量的有效控制。这就需要做好取样冷却器设备的定期检修工作,避免冷却器内部存有水垢,影响其冷却效果。
1.3化工企业锅炉用水采样方法在对冷却器水样进行采集时,则需要通过合理对冷却水取样装置的阀门部件进行调节,使水量流量得到有效的控制,同时也需要将水样温度控制在规定的范围之内。同时在对锅炉给水水样进行采集时,还需要使采集的水样保持流动性和连续性,而且还要先清除掉管道内部的积水后才能进行采集水样。
1.4化工企业锅炉用水采样运输对需要进行存放和运输的水样,需要保证水样容器的密封性和严密性,而且在储存及运输途中还要避免受到阳光的照射,对于运输途中温度低于零度以下的环境,则需要做好水样的防冻措施,在水样化验报告中需要将运输各环节的指标参数进行标明。
2、化工企业锅炉水化验方法
水样采集完成后则需要对用水水样进行化验,通过对水样硬度、碱度和氯化物等几项指标的化验来评定水样的质量,具体化验方法如下:
2.1化工企业锅炉用水硬度指标
2.1.1化验试剂在对硬度指标进行评估试验中,需要准备化化验所用的试剂,具体包括乙二胺四乙酸试剂、氨-氯化铵缓冲液试剂、铬黑T指示剂。
2.1.2化验方法首先需要取一定量的锅炉用水水样,将其注入到锥形瓶容器中,然后将一定量的氨—氯化铵缓冲液试剂加入到锥形瓶内,加入时利用滴注的方式进行,同时还要将铬黑指示剂滴入二滴,将容器内的试剂进行充分的混合,然后将乙二胺四乙酸试剂滴入到容器中,以溶液呈现蓝色为标,然后在此状态下,对其数值进行记录。
2.1.3计算方法化工企业锅炉用水硬度指标=1000×乙二胺四乙酸试剂摩尔浓度指标×(乙二胺四乙酸试剂所消耗体积/水样体积)
2.2化工企业锅炉用水碱度指标
2.2.1化验试剂容量法评估碱度指标的过程中,需要预先准备的化验试剂包括以下几个方面:(1)0.1M硫酸标准溶液试剂;(2)浓度为1.0%的酚酞指示剂;(3)浓度为0.1%的甲基橙指示剂。陈鹏中国石油大庆炼化公司质量检验与环保监测中心黑龙江大庆163411
2.2.2化验方法取100ml剂量透明锅炉用水水样,将该水样注入容积为250ml的锥形瓶容器当中。向该锥形瓶当中以滴注的方式滴入2滴~3滴酚酞指示剂。此步骤下,若锥形瓶中溶液呈现出红色状态,则需要向其中加入0.1M硫酸标准溶液,加入剂量以溶液呈现为无色状态为准。此过程当中需要对0.1M硫酸标准溶液所消耗的体积数值进行记录。进而,向锥形瓶当中以滴注方式滴入甲基橙指示剂。将其混合后,达到均匀程度时再向溶液只进行滴注硫酸标准溶液,直到溶液颜色为橙红色时即可。
2.2.3计算方法化工企业锅炉用水碱度指标=0.1M硫酸标准溶液摩尔浓度指标×(第一次0.1M硫酸标准溶液消耗体积+第二次甲基橙指示剂溶液消耗体积)×1000/水样体积数值。
2.3化工企业锅炉用水氯化物指标
2.3.1化验试剂硝酸银容量法在对氯化物指标评估过程中,需要用到的化验试剂大致包括以下几种,硫酸标准溶液、酚酞指示剂、铬酸钾指示剂、银离子等。
2.3.2化验方法在此试验中一样也是取100ml剂量的锅炉水样。同时将其注入到锥形容器中,然后将二至三滴的酚酞指示剂滴注到容器内,对锥形瓶内的溶液进行观察,当其液体呈现红色时,则可以将硫酸标准溶液向其溶液内进行滴注,当溶液呈现无色状态时即可。再向无色溶液中滴入铬酸钾指标剂1毫升,并将其进行充分摇匀,混合均匀后向其中滴注硝酸银溶液,当溶液呈现橙色状态时即可停止。
2.3.3计算方法化工企业锅炉用水氯化物指标=1.0×硝酸银标准溶液的体积消耗数值/锅炉用水水样体积数值×1000(mg/L)。
3、化工企业锅炉水化验数据
在化工企业水化验过程中,数据分析作为最为重要的一个环节,在整个化验过程中具有极为重要的意义。目前对于化工企业锅炉用水具有严格的水质标准要求,这就需要在水化验过程中将化验数据要与标准数据进行比对,确保化验数据与标准数据达到吻合,同时还要对与标准数据不符合的情况进行及时处理,确保化工企业锅炉运行的安全性和可靠性。数据是化验分析中最为直观的一个环节,也是最具科学根据的判断标准。因为对锅炉用水的标准较高,所以我国对锅炉用水有着非常严格的质量标准。通过对锅炉水进行化验分析,得出详细的数据,然后与标准指标相对比,就可以知道是否符合标准。对于不符合质量标准的水质,要对其进行更进一步的分析,研究出相差的原因,对于提高水质具有一定的意义。只有通过详细的数据分析,才能够合理的判断出水质的现状,为化工企业的锅炉用水提供科学的使用标准,确保其能够安全可靠的运行,促进化工企业正常生产。
4、结束语
一、借助“三个认识”体现新闻宣传工作的价值
在传统媒体创新发展及网络传统快速发展的背景下,国有企业的新闻宣传工作的格局与方式也随之有了很大改变。作为社会各界关注的中心,新时期国有企业的新闻宣传工作也有了新的更严格的标准。因此,只有切实提高新闻宣传人员对自身工作价值的“三个认识”,才能使得他们更有针对性与责任感地开展日常工作。具体来讲,“三个认识”涵盖:(一)对新闻宣传是社会与国有企业交流的纽带有深刻认识。在社会监督与政府监管逐渐加强的情况下,国有企业已经发展成为新闻媒体与社会各界关注的共同焦点事物。因此,新闻宣传工作应积极发挥自身的纽带与桥梁作用,尽可能将国有企业在促进社会主义经济发展中的积极作用,力争赢得广大客户与社会各界的支持与理解,从而逐渐提高国有企业的影响力与知名度。(二)对新闻宣传是企业快速、健康发展重要保障有深刻认识。在国有企业发展中,不仅需要树立良好的外在形象,而且还应对企业改革与发展的新举措、新思路进行全面报道,将企业各种工作的新业绩、新面貌展示给社会,从而把所有职工的思想都聚集到企业战略目标的落实方面,提高企业职工的自豪感与荣誉感,努力激发全体干部职工谋发展、思事业、爱企业的动力。(三)对新闻宣传是维护和谐、正气凝心的支撑作用有深刻认识。新时期,国有企业要想快速发展就必须对自身的品牌形象及企业文化提出更高标准,这就需要企业的新闻宣传能用优秀作品激励人、高尚精神鼓舞人、正确舆论引领人、先进思想塑造人,利用对企业发展成功与文化理念的宣传,对优秀实际与先进典型的宣传,给企业发展创设出稳定、和谐的内外环境。
二、借助“三点三聚”深化新闻宣传工作的涵义
国有企业的新闻宣传工作应将企业重要工作作为工作中心,以展示亮点、抓住特点、围绕重点“三点”为手段,以聚焦创新改革、聚焦模范事?E、聚焦一线职工“三聚焦”为载体,不断提高新闻宣传工作的实效性与针对性。围绕重点,是指把企业的所有工作都放在行业、地方及国家发展战略的环境中合理定位,对企业履行社会义务、创造骄人业绩、促使改革发展、践行国家政策等核心工作实施多形式、多层次、多角度的报道与宣传。抓住特点是指及时总结与发现企业各个领域、各个方面的工作特点,及企业措施创新、管理创新的做法与经验,借助在行业媒体及社会媒体上的展示与宣传,实现国有企业新闻宣传从信息输出及事实报道向价值输出与观点提炼转变。展示两点是指,充分展示企业改革中获得的新成就与新经验,企业经营中获得的新成果与新成绩。
聚焦一线职工,就需要新闻宣传坚持“贴近群众、贴近实际、贴近生活”的原则,将国有企业新闻宣传工作重心放在职工的生活与工作反面,尽可能多地展示职工的精神面貌,为职工提供有益的、健康的精神食粮与新闻信息,用职工的工作水平与精神状态体现工作业绩。聚焦模范事迹指的是把新闻宣传工作与企业发展目标有机融合在一起,和企业经营活动融合在一起,升华与提炼可体现职工与企业精神的新闻,使得新闻宣传在彰显职工精神面貌方面的积极作用。聚焦创新改革指的是充分借助网络、电视、杂志及报纸,融入观点、找准选题,大力弘扬企业锐意进取、立足实际的新经验、新方法,充分彰显新闻宣传的带动力、影响力与辐射力。
三、借助“三个保障”促使新闻宣传工作的实施
公路行业经过“十一五”发展和西部大开发政策倾斜支持,发展速度明显增快,局部工作有较大重点突破,面向社会服务公众能力有新的成就,应急保障和抢险救灾能力不断增强。
“十二五”期间,公路行业面对新形势、新挑战、新机遇,必须继续弘扬“铺路石”精神,狠抓职工教育,全面提升干部职工整体综合素质,为公路行业新的跨越式发展提供坚实的人才保障和智力支持。笔者认为,“十二五”期间公路行业职工教育工作需从以下几个方面入手。
一、从“三个立足”向“三个转变”抓起。
1.立足个体的“精英化”发展向群体的“多面化”发展转变,走持续化发展之路。新形势下,公路行业干部职工教育必须依托因地制宜、因材施教的战略,全面提高每个个体的综合素质。“十二五”期间,公路行业职工教育工作必须强化职工多工种、多技能、复合型人才的职工教育方式,扭转目前公路行业人才单一、甚至人才短缺、人才结构断链的现状。
2.立足“传帮带”的点状辐射向“阶梯式”的立体覆盖转变,走集约化发展之路。公路行业是个传统行业,“父传子承”、“拜师学艺”传统明显,这从一方面保持了传统养护生产优秀技能、工艺的传承,反而另一方面造成了技术交流壁垒,不利于公路行业的发展。“十二五”期间,大规模、多批次、多层次、多工种举办各类培训班是当务之急,依旧采取“请进来、送出去”的办法,在岗、脱产等方式进行技能素质提升活动,抓紧培养紧缺人才,为“十二五”公路事业发展打造人才资源储备库做好准备工作。
3.立足“学历教育”硬件培养的“量化”向“技能提升”软件教育的“质化”转变,走跨越式发展之路。“十一五”公路行业职工教育尤其是学历教育取得了巨大成就,职工学历、文化基础大幅度提升,高学历人才不断涌现。但伴随而来出现的“高学历、低技能”现象开始显现,职工技能素质出现结构断链。职工工种出现单一化、片面化,操作技能和实践技能下降。“十二五”期间,公路行业职工教育必须注重职业技能教育,提倡理论结合实践,逐步培养复合型人才。采取单位和院校合办培训班、委托大专院校培养人才、联合院校进行科研、技术、课题和研究项目攻关,加强与职业技能鉴定所合作等方式进行步骤化、阶梯化、立体化提升干部职工技能素质。重点培养“机械操作工”、“机械修理工”、“建筑试验工”、“公路试验检测员”、“网络管理员”等稀缺人才,以适应“十二五”公路行业向“机械化”、“信息化”发展之路转型。
二、从“三个定位”向“三个保证”抓起。
1.必须定位思想教育是成就公路事业发展的保证。强化干部职工法制教育和党风廉政教育,在“五五”普法教育的基础上,延伸普法教育覆盖面,继续提升拓展法制理论水平,确保干部职工“干成事、不出事”,经得住考研、挡得住糜烂、腐朽生活的诱惑,塑造高尚的个人情操和正确的世界观、人生观、价值观理念,打造“铺路石”行业文化和内涵,继续深入贯彻落实“三个服务”。
关键词:工业锅炉 水质监督 管理
一、引言
我国工业锅炉的使用非常广泛,目前,我国的工业锅炉最为常见的就是蒸汽锅炉,该类型的锅炉主要用在发电和供气工作中,原料以煤炭为主,其运行的常见形式就是循环流化床锅炉,就现阶段我国经济发展情况来看,我国是世界上工业锅炉使用和生产最为广泛的国家,工业锅炉在我国的经济发展中有着极为重要的作用。工业锅炉是以水为介质进行热量传递与动力的设备,对于工业锅炉的供热质量来说,水有着极为重要的作用,由于工业锅炉使用的水质不同,而不同的水质必然会带有不同的杂质,如果有些杂质没有经过特殊的处理就直接进入到工业锅炉内,那么就会给锅炉带来非常严重的后果,不仅会导致锅炉元件腐蚀、爆管、鼓包、渗漏,甚至导致锅炉爆炸,带来人员的伤亡,此外,一些含有镁离子和钙离子的水进入到锅炉之后,锅炉水就会在长期的运行过程中逐渐减少,在锅炉内部在成水垢,当这下水垢附着在锅炉内部上,就会导致锅炉的热传递性大幅降低,导致工业锅炉的燃料不断增加,带来巨大的燃料消耗,因此,从这个层面上来说,水质的情况不尽会影响着工业锅炉的运行安全,也会影响经济运行情况以及节能减排的效果。
二、工业锅炉水质管理的意义和内容
(一)工业锅炉水质管理的意义
做好工业锅炉的水质管理工作不仅可以有效的控制锅炉水中的杂质,消除其中的悬浮物和固体物质,提高锅炉运行的节能减排效果,也可以增强其运行的经济性。目前,为了规范工业锅炉管理工作的质量,减少锅炉中的水垢,提高运行安全性,国家也颁布了《特种设备安全监察条例》来对工业锅炉的运行进行规范,此外,国家质检总局也制定了《锅炉水处理检验规则》以及《锅炉水处理监督管理规则》,这对于我国工业锅炉的水质检查工作的提高有着极为重要的作用,以上的条例和规则不仅规定了工业锅炉水质处理设备的安装工作、水质处理的检验工作,也规定了水质检验工作的具体方法和参考依据,可操作性极强。
(二)工业锅炉水质管理的内容
工业锅炉水质管理的内容主要包括以下几个方面:
1.锅炉水质的检测工作
水质的检测是工业锅炉水质管理工作中一项非常重要的内容,要了解水质中的杂质含量以及杂质情况是否符合标准规范的要求,相关工作人员就必须对锅炉的水质定性定期的检验,在检验过程中,要严格遵照国家制定的标准和原则,采用正确的分析手段和处理措施进行,一般情况下,对于锅炉检测人员,国家有着较为严格的规定,必须要求相关检测人员持有国家质监部门颁发的特种设备作业人员证书,在工作中必须秉承持证上岗的原则,在对水质进行化验和分析的过程中应该将取样次数保持在两小时一次,这样,才能够全面的检测说工业锅炉中水质的质量,对司炉人员的改进工作提出正确的建议。
2.锅炉水质的处理工作
在检测好锅炉水质的情况之后,就要做好水质的杂质处理工作,一般情况下,工业锅炉中的杂质包括镁、钙硬度盐等,为了保证锅炉在运行的过程中可以达到规定的供热性和安全性,我们通常会使用化学和物理两种防止进行杂质的处理,该项工作要求工作人员在处理的过程中要细致、耐心,这项工作的质量直接影响着工业锅炉运行的安全性。
3.锅炉排污的控制
锅炉水在长期的运行过程中会在内部蒸发浓缩,此外,在锅炉水的运行过程中我们常常要添加定量的药剂,因此,其杂质的含量要远远的高于供给水的杂质含量,因此,必须根据工业锅炉的实际运行情况定期的将内部的污水排出,将锅炉水的杂质含量控制在规定的范围内。
在这三项工作中,锅炉水质的处理工作是工业锅炉水质管理工作中最为重要的内容,而水质的检测以及锅炉排污工作则是水质处理工作的前提条件和后续保证,在实际的工作过程中,必须要认识到三者之间的正确关系,将其紧密的衔接起来,才能使工业锅炉运行过程中的水质情况达到理想的要求。
三、工业锅炉水质管理方式
为了加强工业锅炉水质管理的质量,在进行水质处理工作时,可以按照以下的方式进行:
(一)水质的处理要严格遵循标准规定
上文提到,为了规范工业锅炉的水质管理,国家已经出台了《特种设备安全监察条例》、《锅炉水处理检验规则》以及《锅炉水处理监督管理规则》,这也是我们进行水质管理工作时必须要遵循的准则,只有遵循相关标准规范的要求,实事求是的进行水质的处理和监测,才能保证工作的规范性,才能达到水质管理的实际目的。
(二)水质的处理要遵循最佳水源的取水原则
工业锅炉在工作的过程中可以使用不同种类的水源,湖水、河水、自来水、井水等都属于取水的范畴内,为了保证工业锅炉的水质,在取水的过程中我们必须遵循最佳水源的取水原则,为此,必须要全面了解锅炉的型号、品质要求以及蒸汽压力的要求,此外,还要做好湖水、河水、自来水、井水等水源的对比工作,筛选出水质情况优良的水源,看哪些水源符合工业锅炉的供水标准。一般情况下,我国的湖水、河水以及库水的含碱量和硬度都要相对较低,井水和深井水的含碱量和硬度都会比较高,相关单位在选择水质时要综合各方面的情况,优先选择水质情况最好的水源,如果在选择的过程中遇到硬度低、碱性大的水源,在应用前就必须要做好脱碱和除盐的工作,保证锅炉的良性运转。
(三)水质的选择和处理要遵循用户至上的原则
工业锅炉提供的热量是为了满足用户的需求,其提供给的热水、过热蒸汽和饱和蒸汽可以满足发电、供热以及动力等不同的需求,为此,供热单位在实际的工作中必须要对用户的需求进行全面的调查和分析,了解其对供热的需求,从未计算出其对锅炉水质的需求,一般而言,如果用户的需求主要是发电,那么这种情况对锅炉水质的要求就会非常严格,对锅炉蒸汽的品质要求也较高,水质处理工作就会较为复杂;如果用户的实际需求是供暖和动力源,那么对水质的要求就会相对较低,对锅炉蒸汽的要求也不高,水质处理工作也就较为简便。
(四)水质的选择和处理要严格遵循节能的原则
在工业锅炉的实际运行过程中,防硬除垢,安全运行是其运行过程中最为重要的原则,因此,对于工业锅炉来说,不管其供热的目的是为何,都应该将遵循节能的原则,为此,供热单位必须要不断改进现阶段的锅炉供热技术,将新技术和新科技利用在锅炉运行中来,提高水垢的处理效率,保证工业锅炉能够实现良性的运行,能够在运行的过程中将热效率的传达发挥至最大化,将排污热的损失控制在最小。遵循节能的原则不仅能大幅提高工业锅炉运行的经济性和安全性,也可以为用户提供质量较高的热能,达到两全其美的效果。
参考文献:
【1】何军:工业锅炉水质监督与管理[期刊论文],民营科技(管理纵横),2012(04):12
【2】白龙:工业锅炉水质监督与管理[期刊论文],知识经济,2011(07)
【3】王亚飞:工业锅炉节能技术创新与发展问题探讨[期刊论文],科技创新与应用,2012(12):28
【关键词】链条、炉排、燃烧
一、我国现有锅炉基本燃烧情况
我国锅炉大多数采用链条炉排,链条炉排突出的优点是冷却好、投资少、操作简单,运行比较可靠。但是也存在不少缺点:除结构复杂外,在燃烧方面存在的问题比较多如:煤燃烧不完全导致锅炉出力不足,炉渣含碳量高,冒黑烟、煤种适应性差,不能烧次煤,炉排漏煤量大等。分层燃烧技术是系列技术较好的解决了链条炉排层燃存在的问题。分层燃烧技术是系列技术,有分层半沸腾燃烧技术、分层半悬浮燃烧技术、分层半沸腾半悬浮燃烧技术、均匀分层半沸腾燃烧技术、均匀分层半悬浮燃烧技术、均匀分层半沸腾半悬浮燃烧技术。从结构上分两类即内分层和外分层。以上分层燃烧技术各有特点,效果都不错,但有所区别。应用以上技术要因炉制宜,视其炉型、额定出力多少,媒质及要求等因素选用恰当的技术。此种技术的共同特点:技术装备比较简单,实施起来比较容易,改造工程量很小,投资少,效果好见效快(3至6个月收回投资)。
运动炉排层燃问题剖析:运动炉排指链条炉排、振动炉排、往复炉排。由于我国现在应用大量的链条炉排锅炉。凡接触过工业锅炉的大都有同感:锅炉出力不足,增负荷慢、炉渣含碳量高。排烟热损失大,热效率低。锅炉不同程度的冒黑烟,上缴污染治理费。锅炉吃细不吃粗,不能烧次煤,煤闸板、老鹰铁易烧毁和炉排故障多等等。为什么会出现这些问题,采取什么方法解决这些问题。
1、煤种的制约:设计锅炉都要首先选定燃用煤种。严格讲什么炉子烧什么煤是一定的。当烧设计用煤而且达到燃烧要求时,锅炉才能达到额定参数。然而,在我们国家不仅达不到这么高要求,而且供应锅炉烧的煤相当混乱,基本上是来什么煤烧什么煤。非正规开采的小煤窑媒质变化更大,煤的灰分高达0.3-0.4,这势必带来诸如出力不足,增负荷慢等一系列问题。
2、给煤方式问题:常规锅炉给煤方式:煤从煤仓经落煤管、加煤斗落在炉排上,再随炉排的运动经煤闸进入炉内燃烧,这种给煤方式有许多缺点。
1)煤层密实:煤从煤仓落到炉排上落差较大,在加上煤仓和落煤管内煤的重量,炉排上的煤被压得很密实,煤在炉排的带动下煤层经过煤闸又一次被挤压,所以进入燃烧室的煤层相当密实,造成煤层通风阻力大,透气性差,致使煤层在供氧不足的情况下燃烧。势必燃烧不完全,达不到应发出的热量。将造成一系列的问题。
2)煤层颗粒大小不一,分布不合理:我们国家的工业锅炉大都烧原煤,原煤的颗粒度不统一,大颗粒煤有的大与于100毫米,小的如面粉,而且大小颗粒混杂没有一定比例。这种煤构成的煤层可想而知是不会均匀的,煤层的通风量也不可能均匀,燃烧当然不会均匀,观察火床发现,煤层进入炉膛起燃不同步,火焰高低参差不齐,火床燃烧面的颜色有红有暗,个别地方出现火口,火床和燃烧室的温度不仅比较低而且分布不均匀,高低温差较大。
3)煤仓内煤颗粒分布状况制约煤层燃烧效果:煤仓内煤颗粒分布情况与向煤仓进煤方式和位置有关。当从煤仓中心线方向进煤时,煤仓中的进煤呈现塔形,此时炉排上的煤层是两侧大颗粒煤多,中间细末煤多。这种煤层显然不利于燃烧,而且容易烧毁炉排侧密封件,当煤仓从一侧进煤时,煤仓的一侧细末煤多,另一侧大颗粒多。炉排上的煤层结构特点也是这个规律。显然这种煤层同样不利于煤层完全燃烧。所以煤仓的进煤特点也直接制约煤的燃烧。
综合以上分析可以看出锅炉给煤方式、锅炉给煤设备直接影响锅炉燃烧的好坏。
3、燃烧装置问题:包括与煤燃烧有关系的一切设备。我国现有的设备比较落后。而且都存在好多问题。炉排粗制滥造,运行中跑偏、卡碰、断炉排片事故时有发生,炉排片间隙大小不均,通风不均匀,漏煤量大。炉排普遍较短,煤层燃烧时间受到限制,煤闸操作不灵,起落困难,经常烧毁和严重变形。炉拱基本上没有脱离原始型,与煤的燃烧配合不当,没有充分发挥出炉拱的作用。普遍不重视二次风的作用。一次风室窜风、风压、风量不均衡,风门及放灰机构失灵。烟、风、灰门不严,锅炉漏风、漏烟等这些问题都影响燃烧。
4、管理方面的问题:主要表现在,人员素质差,技术水平低,如:一次风调整手柄长期损坏得不到修复,看火门,长期关不严,能关严也不关严,除尘器下面的放灰门开着关不死,锅炉长期烧正压。
二、理想燃烧及其途径
通过以上分析,煤的燃烧属于多相燃烧范围其燃烧过程中析出挥发物,挥发物的燃烧对煤焦的燃烧起到制约作用。使固体碳的过程复杂化,困难化,固体燃料氧化(燃烧)反映过程中的次级反映既一氧化碳和二氧化碳的产生以及一氧化碳的氧化反应和二氧化碳的还原反应,都不利固体碳和天然矿物质的燃烧。因此锅炉的燃烧只有达到理想燃烧才能合理利用能源,达到无污染燃烧。理想燃烧顾名思义就是:固体燃料如煤或木柴能够达到完全燃烧或接近完全燃烧,燃烧产物烟气排放到大气中的有害物质对人体构不成危害,即排放到大气中的苯并芘、一氧化碳、二氧化碳、氮氧化合物达到《国家环境大气环境卫生标准》的要求。当大气中的上述有害物质的浓度能够符合这个标准的要求时,这些有害物质对人体够不成危害。因此达到这个条件的燃烧称为无污染燃烧。建立无污染燃烧这个概念可以给我们一个概念,不要老认为环境污染是无止境的无法治理的。只要合理的对燃烧设备进行改造和优化可以达到或接近无污染燃烧。通过以上分析可以通过下述途径实现理想燃烧:
1、变现有锅炉的多相燃烧为分相燃烧。使固体燃料在同一锅炉内分解成气相态的燃烧和固相态的燃烧,并使其按照各自的燃烧特点和相适应的燃烧方式,在同一个燃烧室内有联系的,互为依托的,相互促进燃烧达到完全的燃烧或接近完全燃烧的目的。这里指的分相不是指通过汽化炉分离后再将两者放在同一炉内燃烧,而是指固体燃料的干燥、干馏、汽化,以及由此产生的气相燃料和固相燃料态的煤焦,在同一炉内同时燃烧。所以分相燃烧设备不同于煤气发生炉和炼焦炉。
2、低过氧燃烧和欠氧燃烧。固体燃料尤其是煤在燃烧过程中要保持一定的过剩空气量(过剩空气系数(a)一般大1.5)这种燃烧叫浓氧燃烧。在分相燃烧中根据燃烧性质和燃烧处所不同可以采取低过氧燃烧a小于1.25和欠氧燃烧 a小于1,其目的是控制和减少氮和硫氧化物的生成。
3、创造良好的燃烧设备。
4、合理的操控燃烧设备。
三、整改措施分述如下:
(一)给煤装置改造 我国的层燃锅炉都是燃用原煤,其中占多数的链条炉排锅炉,原有的斗式给煤装置,使得煤块和煤末混合堆实在炉排上,阻碍锅炉进风,影响燃烧。将斗式给煤装置改造成分层给煤装置。即使用重力筛选将原煤中块、末自下而上松散地分布在炉排上,有利于进佩,改善了燃烧状况,提高煤的燃烧率,减少灰渣含碳量,可获得 5%~20%的节煤率,节能效果视改前炉况而异,炉况越差,效果越好。投资少,回收快。
(二)燃烧系统改造 对于链条炉排锅炉现有的燃烧系统进行必要的改造和完善,可以使燃料效率提高5%~10%。主要技术措施是锅炉燃烧室的优化,不如安装省煤器、实行计算机控制等。
(三)炉拱改造 链条炉排锅炉的炉拱是按设计煤种配置的,有不少锅炉不能燃用设计煤种,导致燃烧状况不佳,直接影响锅炉的热效率,甚至影响锅炉出力。按照实际使用的煤种,适当改变炉拱的形状与位置,可以改善燃烧状况,提高燃烧效率,减少燃煤消耗。现在已有适用多种煤种的炉拱配置技术。这项改造可获得 10%左右的节能效果,技改投资半年左右可收回。 # [! Q0 j& Q- e# V: L
(四)锅炉辅机节能改造 燃煤锅炉的主要辅机――鼓风机和引风机的运行参数与锅炉的热效率和耗能量直接相关,用适当的调速技术,按照锅炉的负荷需要调节鼓、引风量。维持锅炉运行在最佳状况,一方面可以节约锅炉燃煤,又可以节约风机的耗电,节能效果是很好的。 ) (五)控制表统改造 工业锅炉控制系统节能改造有2类。
第一,按照锅炉的负荷要求,实时调节给煤量、给水量、鼓风量和引风量,使锅炉经营常处在良好的运行状态。将原来的手工控制或半自动控制改造成全自动控制。这类改造,对于负荷变化幅度较大,而且变化频繁的锅炉节能效果很好,一般可达 10%左右。
第二,对于供暖锅炉,在保护足够室温的前提下,根据户外温度的变化,实时调节锅炉的输出热量,达到舒适、节能、环保的目的。 实现这类自动控制,可使锅炉节约 20%左右的燃煤。
工业锅炉节能技术改造的以上各项内容实施后,较大幅度地减少煤炭或其他燃料的消耗,提高了锅炉出力,进而减少温室气体 CO2 的排放量,有利于缓解全球气候变暖,同时也减少酸雨气体 SO2 和总悬浮颗粒物的排放量,有益于改善地区的生态环境。
【参考文献】王永生 2~10t/h链条炉排锅炉存在问题及改进措施【期刊论文】-工业锅炉 2008(04)
关键词:水质;工业锅炉;结垢;腐蚀
中图分类号: TK223 文献标识码: A 文章编号:
1引言
以水为介质的工业锅炉作为动力源和热源是生产和人民生活中广泛使用的能源转换设备。在锅炉内,水吸收燃料燃烧放出的热量而产生热水(热水锅炉)或蒸发为蒸汽。如果使用的水质不良,水中含有较多的有害杂质,这种水不经任何处理进入锅炉,则必然会使运行中的锅炉产生结垢、金属腐蚀等危害。因此,锅炉水处理工作是确保锅炉安全、经济运行,延长锅炉使用寿命的重要措施,尤其在当前提倡节能减排的形势下,锅炉水处理发挥着重要作用,也是锅炉最基础的技术管理工作。为了保证锅炉水处理的有效性,我国于1979年颁布了第一版锅炉水质标准,其编号为GB1576-79《低压锅炉水质标准》,使我国的锅炉水处理工作走向科学化、正规化。在三十年的生产实践中,分别于1985年、1996年、2001年及2008年进行修订,逐渐完善,并更名为《工业锅炉水质标准》。笔者所在单位,天津市特种设备监督检验技术研究院,2008年度共对本市在用锅炉3260台进行了锅炉水质检验,其中1336台次锅炉水质不合格,占总数的40.98%。主要问题存在于锅炉给水硬度、溶解氧以及锅水碱度、PH、溶解固形物招标。新四区及五县超过60%的锅炉未进行水处理,直接使用地下水及自来水作为锅炉的给水。锅炉普遍存在结垢现象。平均一至三年进行一次酸洗除垢作业,既浪费能源又污染环境,同时降低锅炉使用寿命。从统计数据看,加强锅炉水质监督管理工作任重道远。
2水垢的形成及其危害
水垢的形成过程
实践经验表明,如果锅炉给水硬度不合格,水进入锅炉运行一段时间后,经过不断地蒸发、浓缩,当达到过饱和程度时,在锅炉受热面上就会结生一些不溶性固态附着物,这种以固体析出的沉淀物即称为水垢。水垢的结生是一个复杂的物理化学过程。工业锅炉中常结生钙、镁水垢,以碳酸盐水垢居多。锅炉受热面上结生的水垢,有一次水垢和二次水垢之分,一次水垢又称初生水垢。一次水垢是生成水垢的钙、镁盐类直接在锅炉受热面上析出的产物,而二次水垢则是钙、镁盐类在锅水中形成水渣以后,重新附着在受热面上的产物。
水垢对锅炉的危害
锅炉钢板、管路因过热而被烧损
人们称水垢是锅炉的“百害之源”,关键是水垢的导热性能很差。物质的导热性能一般用其导热系数(λ)的大小来衡量,即单位时间内、单位温度差、垂直通过单位厚度导热介质的热量(千卡/米˙小时·℃)。水垢的导热系数比锅炉钢板小数十倍到数百倍。其中混合水垢是由多种金属盐类和金属氧化物构成,很少有单一类型水垢的垢样。当锅炉受热面结有水垢时,传热情况变坏,使炉管从火焰、烟气吸收的热量不能很好地传递给水,从而使受热面温度升高,金属强度下降,容易造成锅炉炉管起鼓包、变形以至爆破。此外,炉管结垢后管内流通截面积减小,水循环阻力增大,严重时会破坏正常的锅炉水循环和冷却,造成炉管烧损。
浪费燃料降低锅炉出力
当锅炉结有水垢时,会使锅炉受热面的传热情况变坏,排烟温度升高(排烟损失增加),由于水垢导热系数很低,阻碍了传热,从而降低了锅炉热效率,增加燃料消耗或降低锅炉出力。试验证明对于工作压力为1.4兆帕的锅炉,结生一毫米厚的混合水垢,可浪费燃料5-8%。
增加锅炉检修量并危及安全
锅炉受热面结垢后,非常难以清除,需经常清垢或酸洗锅炉,而酸洗锅炉很容易给锅炉造成腐蚀,同时酸洗废液的排放对环境造成污染。特别是水垢引起锅炉的金属蠕胀、裂纹、泄漏、爆管等故障,不仅损害了锅炉寿命,而且需要大量的人力、物力进行检修,同时也威胁着人身安全,影响了安全生产。
防止工业锅炉结垢的措施
钠离子交换水处理
目前,根据天津市的水质情况,绝大部分工业锅炉可以采用钠离子交换的水处理方法,使锅炉给水软化,防止锅炉结生水垢。当含有钙镁离子的原水,流经离子交换器(软木器)中的钠离子树脂层时,水中的钙镁等阳离子被树脂中的钠离子所置换 ,从而将在锅炉内形成水垢的钙、镁盐类,转换为易溶性钠盐,而使水得到软化。经钠离子交换树脂软化后的水质,其硬度可以降低至0.03mmol/L以下,甚至可以完全消除,使水质达到GB1576—2001《工业锅炉水质标准》的要求。根据水源和锅炉参数的不同,除了上述钠离子交换以外,还可以采用氢离子交换法,阴阳离子交换法,电渗析除盐法,反渗透除盐法等。
锅内加药处理法
国家工业锅炉水质标准(GB1576—2001)规定额定蒸发量≤2吨/小时,且额定蒸汽压力<1.0兆帕的蒸汽锅炉,以及额定功率≤4.2兆瓦非管架式承压的热水锅炉和常压热水锅炉可以采用锅内加药处理。锅内加药处理具有投资少,对原水水质适用范围广、操作简单,易于实行等优点。锅内加药水处理方法的实质是针对产生水垢的原因和过程,向锅内投加适当的化学药剂,使水中能够形成水垢的物质在锅内变成松散的非粘结性的、可流动的水渣,沉降于锅筒或联箱的底部,通过排污排出锅炉,达到防止或减缓水垢生长或金属腐蚀的目的。锅炉的腐蚀与防护
3锅炉腐蚀
金属表面与周围介质发生化学或电化学作用而遭到破坏的现象成为腐蚀。锅炉金属的腐蚀严重威胁锅炉的安全运行,因此日益引起人们的重视。
3.1氧对锅炉的腐蚀
水中溶解氧气是加速电化学腐蚀的重要因素。氧腐蚀在锅炉中主要是起阴极去极化作用。氧气是强烈的去极剂,能够吸收阴极的电子。在含有氯离子的电解质溶液中(锅水),铁原子失去2个电子,变成二价铁离子,氯和水得到电子而变成氢氧根离子。二价铁离子于氢氧根离子结合成氢氧化亚铁。Fe(OH)2在水溶液中很不稳定,容易与水中溶解氧发生进一步反应:
4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3
由于生成三价的氢氧化铁沉淀,致使阳极处溶液中的Fe2+浓度降低,起到了“去极化”的作用,从而加剧腐蚀,而且随着溶解氧浓度的增加,腐蚀速度随之加快。因此,水中溶解氧存在时,便会造成锅炉设备及管道的氧腐蚀,金属表面则出现大小不等的小鼓包,清除掉腐蚀产物后,金属表面则出现大小不等的凹坑。有的呈溃疡状蚀坑,严重者出现穿孔泄漏。氧腐蚀易发生在给水管道和锅炉省煤器中,有的锅炉没有省煤器或省煤器是铸铁制造,当给水不采取除氧措施时,溶解氧可以大部分或全部进入锅炉内,其中一部分被蒸汽带走,造成蒸汽管路及凝结水管路腐蚀,另一部分氧则造成锅炉腐蚀。一般腐蚀锅筒和下降水管。热水锅炉由于给水循环量较大。溶解氧带入锅内的机会多,因此造成的氧腐蚀比蒸汽锅炉更加严重。正是由于上述因素,工业锅炉水质指标对给水溶解氧含量做出明确规定。
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浅谈反渗透法在纯水制备中的应用李福才(53)
运用解吸除氧技术降低锅炉用水的含氧量吴小戈 王俊才(56)
造成给水硬度测定结果偏差的几个因素刘巧玲(57)
对发电子邮件投稿的作者的提醒(16)
关于锅炉水冷壁缩径管裂纹原因的探讨刘继光(58)
管道泄漏检测技术方法探讨万健 王敏(30)
薄壁内压圆筒屈服强度的初始可靠度刘小宁 叶四合(32)
关于压力容器高应变区应变疲劳裂纹扩展的探讨张于贤 王红(40)
除氧器水箱焊缝裂纹原因分析与处理王长有(43)
F-3A/4丙烯干燥器失效分析孔令新 王勇 罗成(45)
炼油厂延迟焦化装置焦炭塔技术改进刘锡光(47)
一台液氩运输车的全面检验张永红(50)
浅谈如何保证压力管道用管材宋崇民 魏跃杰(38)
管—板角焊缝试件的固定与焊接刘守军(42)
400m^3氧气球罐焊接工艺监检研讨李宗九(59)
球形容器试验压力的研究刘小宁 严忠开(1)
氮氧化物对大气环境的污染与控制刘美英 何天荣(4)
快开门式压力容器的发展现状和趋势赵志鹏(8)
下期部分论文题目(3)
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浅析35t/h抛煤机链条炉改循环流化床锅炉邓命文 洪波(12)
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一起锅炉埋管磨损事故的原因分析与处理王健滨 王俊理 郑香华 白林波(23)
滚筒式冷渣机在循环流化床锅炉的应用刘经典(24)
一种新型水泥窑废气余热锅炉的开发与设计王俊理 白林波 白周方(15)
新型蜂窝板金建新 周文武(33)
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1Cr18Ni9Ti不锈钢点腐蚀与焊接裂纹产生的原因及对策俞志红(53)
关键词:链条锅炉,控制系统,锅炉控制技术,系统结构分析
0.引言
链条炉的炉膛是使燃料充分燃烧并放出热能的设备。燃料(煤)由煤斗落在转动的链条炉炉排上,进入炉内燃烧。所需的空气由炉膛下面的风箱送入,燃尽的灰渣被炉排带到除灰口。落入灰斗中,得到的高温烟气依次经过各个受热面,将热量传递给水以后,由烟囱排到大气中。以变频调速装置对链条炉进行合理的设计控制方案,对旧有链条炉的改造还是新炉的制造都具有很大的现实意义[1-2]。
1.链条炉炉排问题分析
为了实现加煤和除灰的机械化,链条炉排结构作为燃煤工业锅炉的一种燃烧方式,已应用相当广泛。锅炉中采用的链条炉排型式有链带式,横梁式和鳞片式三种。免费论文参考网。
(1)带式炉排,它们的炉排片的形状好象链节,用圆钢串连成一个宽阔的链带。炉排的传动有变速箱传动、间歇液压传动和晶闸管无级调速传动等。间歇液压传动机构简单,但间歇运动对燃料稳定燃烧不利,且液压设备容易漏油,现在已很少采用。
(2)横梁式炉排,横梁式炉排的炉排片是安装在横梁上,炉排片不受力。横梁固定在两根或三根的链条上,链条的传动,一般用前轴做主动轴,与电动机变速机械相连,前后轴上链轮啮合,完成炉排的运行。免费论文参考网。链条上固定的许多横梁,横梁槽内装有几种型号的炉排片,有普通的炉排片,调整炉排片以及封闭炉排片等。
(3)鳞片式炉排,鳞片式炉排整个炉排根据宽度不同有4到12根互相平行的链条,拉杆穿过节距套管,把平行工作的炉链串连起来,组成链状的软性结构。免费论文参考网。炉链通过铸铁滚筒支承在炉排架上,沿支架支承面移动。链片上用销钉固定炉排夹,炉排片就嵌插在炉排夹板上。当炉排转到下部空行程时,炉排片可以翻开,清除粘在上面的灰渣,同时充分进行冷却。这种炉排对链轮的制造和安装要求较低,因为链条之间没有钢性连接、所以主动轴上几个链轮的齿形参差不齐时也可以稍作自动调整,也正因为如此,在炉排较宽时,可能发生排片成组脱落或卡住现象。鳞片式炉排结构的链条具有一定的自调能力。由于鳞片式炉排是采用小直径拉杆将平行工作的链条串联而成链状软性结构,即使轴上几个链轮之间齿形略有不齐时,链条能够自动调整,使链轮与链条能正常啮合。
2.系统结构
2.1 给煤控制系统给煤控制系统为一台炉排电动机,系统采用一台变频器拖动一台炉排电机。给煤控制变频控制柜由PI调节器,小型可编程控制器FAB,变频器,温度传感器等一起构成单闭环控制系统。在运行过程中,出水温度产生变化,温度传感器将信号反馈给PI调节器,PI调节器根据温度设定值同温度传感器反馈回来的实际值进行比较,其偏差经过PI调节器处理后给变频器一个标准输出(4~20mA或0~5V),变频器在通过输出不同的电压及频率控制交流电机的转速,从而改变炉排的运行速度,使偏差减小,达到控制出水温度的目的。
2.2 送风控制系统送风控制系统共有一台鼓风机,系统采用一台变频器拖动一台鼓风机。系统的主回路电路图与炉排电机相似。送风控制变频控制柜由PI调节器,小型可编程控制器FAB,变频器,传感器等一起构成单闭环控制系统。启动时,鼓风机按照上次停机时的频率启动;在运行过程中,烟气含氧量产生变化,传感器将信号反馈给PI调节器,PI调节器根据烟气含氧量设定值同传感器反馈回来的实际值进行比较,其偏差经过PI调节器处理后给变频器一个标准输出,变频器在通过输出不同的电压及频率控制锅炉鼓风机的运行速度,使偏差减小,达到控制烟气含氧量的目的。
2.3 引风控制系统引风控制系统共有一台引风机,系统采用一台变频器拖动一台引风机。系统的主回路电路图与炉排电机相似。引风控制变频控制柜由PI调节器,小型可编程控制器FAB,变频器,传感器等一起构成单闭环控制系统。由于锅炉运行的时候需要保证炉膛负压,所以在启动时,引风机先运行,在炉膛负压达到要求时才能启动鼓风机,然后由远传压力表检测炉膛负压变化并将信号反馈给PI调节器,PI调节器根据炉膛负压设定值同传感器反馈回来的实际值进行比较,其偏差经过PI调节器处理后给变频器一个标准输出,变频器在通过输出不同的电压及频率控制锅炉引风机的运行速度,使偏差减小,达到控制炉膛负压稳定的目的。
2.4 补水泵控制系统补水泵系统共有二台补水泵电动机,系统采用一台变频器拖动两台补水泵,即“一拖二”模式。补水泵变频控制柜由PI调节器,小型可编程控制器FAB,变频器,传感器等一起构成单闭环控制补水系统。在补水工程中,管网压力产生变化,远传压力表将信号反馈给Pl调节器,PI调节器根据压力设定值同远传压力表反馈回来的实际值进行比较,其偏差经过PI调节器处理后给变频器一个标准输出,变频器在通过输出不同的电压及频率控制交流电机的转速,从而改变水泵的输出量,使偏差减小,达到恒压补水的目的。
2.5 循环泵控制系统循环泵系统有4台循环泵,系统采用两组一台变频器拖动两台循环泵,即“一拖二”模式。系统的电路图与补水泵相同。虽然变频器的保护功能很多,但这些保护功能都是针对电机进行的保护,而在变频器的输入端如果缺相还继续运行的话,就会损伤到变频器。为此在以上变频器的输入端利用继电器和接触器对变频器进行了缺相保护。
3.结语
蒸汽锅炉燃烧系统作为多输入、出的具备复杂特征的耦合系统,其模型已在国内比较成熟。本文以某地锅炉房变频改造工程为例,设计出常压蒸汽锅炉的一套锅炉变频控制系统,其优点在于使用安全系数高,原材料需求低,无需控制蒸汽压力与低控制精度。
【参考文献】
[1]李霞,孙丽 锅炉智能控制系统及抗干扰措施[J]. 自动化仪表, 2003,06.
[2]魏毅立,吴振奎,李华德,等. 采暖锅炉智能控制[J]. 工业锅炉,2003,04.
论文关键词:锅炉,水垢,成因,措施
我市某轮胎厂一台DZL4-1.25-AII的蒸汽锅炉,内部检验时发现结水垢约3-5mm,水管局部过热蠕变,发生泄露事故。由于清洗、维修工作,致使大批订单延误,经济损失十余万元;某工贸公司额定蒸发量为2t/h的蒸汽锅炉,无水处理操作人员且自动软水器损坏后,管理人员麻痹大意,维修不及时造成水冷壁管鼓包。锅炉运行中形成水垢,单除垢和维修费用就2.5万元;某个食品加工厂在用的LHC1-0.69-AII锅炉,在未申请检验的情况下一直使用生水,造成了爆管事故,见下图一。
腐蚀并堵满水垢的水汽管(图一)
二、水垢引起的危害及成因
综上几个案例,我们不难看出水垢是造成事故的直接原因。据有关资料表明,每年的事故统计中, 因水质不合格,水处理不当结生水垢引起的事故超过事故数的20%,在造成事故和耽误生产的同时,浪费燃料上千万吨。
我们知道钢板的导热系数为48w/m•℃,而水垢的导热系数比钢板小数十倍到数百倍,这样不仅出现爆管事故,而且浪费燃料,降低锅炉热效率,也大大危及到锅炉的安全经济运行,因此水垢可谓“百害之源”。就三年来我市检验情况统计可知,40%以上锅炉使用单位用水水质难以满足GB1576-2008的要求。殊不知,这些单位业主的盲目性和疏忽性却导致了燃料的大量浪费。当水垢约1mm时,就多消耗5%的燃料;当水垢约4mm时,就多耗12%;7mm时增加到30%;按照我市300台工业锅炉计算,每年因水垢问题所浪费的燃煤约800多吨,按900元/吨计算,就浪费了72万余元。
对于水垢的成因,有以下几点分析:
首先,我市近年来降雨量减少,对于可溶性矿物盐类随着蒸发量增加而增加,地下水的硬度也随之增大。长期使用超标的给水是结生水垢的根本原因,另外与锅炉结构、设计、安装等因素也有直接关系。水垢的形成是一个复杂的物理化学变化过程,水中含有较高含量的Ca2+、Mg2+、SiO2和其它重金属离子,对锅炉危害较大的阴离子主要是HCO3-和SO42-。HCO3-进入锅炉后,吸收高温烟气传导的热量便会发生分解和水解反应:
2HCO3- --> CO32- + CO2↑+H2O CO32- +H2O-->2OH-+ CO2↑
Ca2++CO32-= CaCO3↓ Mg2++ SO42-= MgSO4↓ Mg2++2OH-= Mg (OH)2↓
当炉水不断蒸发浓缩到一定程度,难溶物便会生成固体沉淀物附着在受热较高的金属内壁上,这些固体沉淀物便是水垢。然而如果是锅内水处理时,水垢多又粘再加上司炉工排污不及时一些污泥、藻类及灰尘之混合物也很容易转化为泥渣。
其次,现在约有80%以上的使用单位用的是锅外自动钠离子交换器。对于钠离子交换器主要依靠交换树脂进行软化,它包括软化过程和再生过程。如果钠离子交换树脂已经失效,那么为了恢复其再交换能力,就需要对此树脂进行再生。部分业主认为自动交换器就可以完全产出合格的软化水,不需配备水处理操作和化验人员。树脂失效后不能及时发现和再生,更有甚者连再生剂也不购买添加,任其运行。还有部分企业的水处理设备在运行正常中,交换器出水水质合格,但到达软水池后,由于水池内壁处理不好造成反渗,密封性不好造成水质污染,所以进入锅炉内的水质也不合格。例如一些水泥制品厂,外加剂厂,建筑材料厂等这些单位就存在这些问题。
最后,管理制度极不健全。管理人员责任心不强,操作人员水平低、意识淡薄,设备损坏后不能及时报告修复。
二、 预防措施
要保证锅炉不结垢或薄垢运行,针对以上分析,对水垢的预防我们可采用以下对策:
一、学习有关的法规标准,强化责任意识。使用单位要切实认识到水处理工作的必要性。如果有水处理设备而不用或者利用不当,就等于没有进行水处理。所以,这就需要各使用单位树立起防患于未然的思想,
二、强化企业内部的管理,建立健全各项规章制度。按规定配备水处理操作人员和化验人员并持证上岗,按照GB1576-2008水质标准执行,加强水质监测力度,并及时指导司炉人员的排污作业,及时除去泥渣。
三、定期对水处理设备进行维护保养,及时检修。做好“三要一必须”;操作压力要控制好,工业盐要调配好,多路阀要定期检查,软化树脂必须定时清洗。
加强锅炉水处理工作,不仅节省了人力、物力、财力等成本费用,而且又对锅炉的安全经济运行起到了保障作用。因此,本文对水垢作简要介绍,这几个案例作为警示,以引起使用单位的重视。
参考文献:
[1]张辉 工业锅炉水处理技术 2004
[2]王立明 锅炉水质与运行安全 2001(1)
摘要:本文用一台实际锅炉鼓包事故阐述了卧式快装工业锅炉鼓包从检验、修理、到原因分析以及使用单位管理的预防措施。
关键词:锅炉鼓包检验修理原因
近年来,DZL型(单锅筒纵置式链条炉)卧式快装蒸汽锅炉具有结构紧凑、易于操作、运输方便、安装快捷等优点,在我市中小型民营企业中得到广泛使用,随着经济的快速发展,我市此类蒸汽锅炉数目增加较多,但是各种事故常有发生。尤其是DZL型快装蒸汽锅炉锅筒底部鼓包事故发生频繁,危害较大。如何正确检查分析鼓包情况,对查明事故发生原因、防止事故扩大、采取正确的处理方法、制订合理的修理工艺以及制定预防措施有着一定的现实意义。
1事故概况
1.1设备事故概况:2008年6月我市某服装水洗公司一台DZL4-1.25-WⅡ蒸汽锅炉,在运行时,司炉工从后炉门清理炉灰发现该锅炉锅筒底部发生鼓包,随即停炉,并请我院人员进行检验。
1.2现场管理情况调查该锅炉生产于2006年3月份,于2006年6月监检验收合格并投入运行,锅筒材质为20g。咨询该公司管理人员得知:该锅炉未装设锅外水处理设备,且公司未按照锅炉运行管理的有关规定进行管理维护,没有配备专职水处理化验员,该公司选用的是水井水源,为地表浅水,水硬度大,水中泥沙多,经过水泵抽取到沉淀池,简单沉淀后直接给锅炉供水;取样化验,其给水硬度是1.21mmoI/L,高于GB/T1576-2001《工业锅炉水质》标准40多倍。
2鼓包的检验
我院人员在待锅炉完全冷却后,进行内部检验,重点检查了鼓包位置,以分析鼓包的程度。
2.1我院人员对鼓包进行了一下的检验项目:
2.1.1首先确定鼓包位置,测量它的几何尺寸,从内外侧进行测量;确认鼓包中心距前管板560mm,鼓包呈椭圆型,面积(长度×宽度):360×900mm,鼓包高度为45mm。
2.1.2确定水垢厚度;打开人孔发现:锅炉主要受热面水侧普遍结有水垢厚3—5mm不等,且锅筒底部水侧积存大量白色膏状水垢。
2.1.3测量鼓包中心金属残余厚度及筒壁正常厚度,未发现异常。
2.1.4宏观检查后使用MT进行检测是否有裂纹,检测结果未发现裂纹。
2.1.5测定鼓包变形部位边缘的硬度,通过和未变形的部位进行对比,未发生变化,再测量宏观变形范围,确定挖补范围。
2.2检验结果综合以上检验项目、检出的结果汇总,根据国家《锅炉定期检验规则》第19条:承压部件的变形不超过下述规定时可予以保留监控,变形超过规定时一般应进行修理(复位、挖补、更换):筒体变形高度不超过原直径的1.5%,且不大于20mm;该锅炉变形高度为45mm,故该锅炉应进行挖补维修。
3鼓包修理
鼓包的修理方法有:冷顶修理、热顶修理、挖补修理,这里只介绍该锅炉使用修理方法—挖补修理。锅炉挖补修理应请有资质的单位进行,在锅筒挖补前,修理单位应进行焊接工艺评定。焊接试件必须由修理单位焊接。3.1技术要求:
3.1.1补板要求材质、厚度一般和原板一致,并应符合GB713—1997锅炉用钢板,焊接材料与补材一致。21写作秘书网
3.1.2补焊的纵向焊缝和原筒体相邻节的纵向焊缝的距离必须错开至少100mm,严禁与环缝形成十字焊缝。筒体挖补时,两条纵向焊缝的间距至少为300mm。
3.1.3根据划定范围做好样板,用样板覆于挖补处正式划线。
3.1.4挖割方法一般采用气割,应注意割线平直光滑,并做好30度单面V型坡口。坡口面应用砂轮打磨光滑,注意与补板留有l-3mm间隙。
3.2修理及验收:A先将补板对边、照平,用点焊固牢。焊接过程中应注意焊缝焊接的先后次序、收缩变形。补板与筒身错边严格控制,使之符合规范。B进行外观与RT检测合格。C最后进行水压试验,试压合格,由锅炉压力容器检验机构出具检验报告,结论为允许投入运行,报当地质监部门锅炉压力容器监察机构备案后,使用单位方能恢复运行。
4鼓包产生的原因分析
现在我们来分析一下锅炉鼓包的原因。锅炉鼓包的根本原因是由于快装锅炉锅筒鼓包位置直接受火焰辐射,烟气冲刷,当锅筒的金属壁温超过其强度允许的温度时,金属强度就会下降,这时工作压力超过金属的屈服极限时,就有可能发生塑性变形,在宏观检查表现为鼓包现象。
那是什么原因导致金属壁温超高呢,由于锅炉底部水侧长时间结垢、泥沙堆积物,而水垢、泥沙堆积物的导热性极差,热阻是锅炉用钢的40-100左右,这样锅筒金属壁不能及时有效的得到冷却,壁温超过允许温度。该锅炉的材质为20g,这种材质工作温度在450℃以下是安全的,当超过该温度时,金属的强度会下降,随着温度的上升,当温度高达700℃~900℃时,强度急剧下降,金属已不具有原来的强度,此时即使工作压力不超过额定工作压力,金属晶体会发生塑性流动直至变形。
锅筒底部产生水垢和泥沙堆积物的原因有很多,比如:①锅炉制造、安装不合理;比如排污管制造时伸出端太长,安装时本体未做到前高后低,造成锅炉排污排不出,致使锅筒底部积聚大量水垢和泥沙堆积物;②锅炉给水软化设备损坏或者采用错误的水处理方法,甚至根本没有水处理;③锅炉工未进行定期排污,造成锅筒底部严重结垢。④锅筒内部遗留杂物,而排污时无法排出,特别是锅炉干法保养时,开炉运行,未把干燥剂取出,产生堆积物。
5事故后的管理预防措施
以上分析总结,该锅炉发生鼓包事故,导致该台锅炉鼓包根本原因,一是锅炉给水不合格,二是未装设锅外水处理设备,三是司炉工责任心不强,没有定期排污。锅炉维修好后,我院对使用单位进行了相关法律、法规和安全知识的讲解,业主认识到问题的严重性,,接受了我院的预防措施的建议:
5.1安装锅外钠离子水处理设备,对锅炉给水进行处理,以达到锅炉给水符合《工业锅炉水质》GB1576-2001的要求。
5.2对锅炉水侧进行化学清洗,清除水垢。
【关键词】锅炉,经济,燃煤
1、概述。锅炉是国民经济中重要的热能供应设备。电力、纺织、造纸、食品、机械、冶金、化工等行业, 以及工业和民用采暖都需要锅炉供给大量的热能。锅炉是将燃料的化学能转变为热能的燃烧设备,它尽可能的提供良好的燃烧条件,以求能把燃料的化学能最大限度地释放出来并使其转化为热能,并利用热能加热锅内的水。
2、锅炉的分类。锅炉按照不同的方式分为以下几类:按锅炉的用途分为:生活锅炉、工业锅炉、电站锅炉和热水锅炉。按锅炉燃用的燃料分类可分为:燃煤炉、燃油炉和燃气炉。按燃烧方式分类可分为:层燃炉、室燃炉和介于二者之间的沸腾(流化床)炉。按有无汽包可分为:汽包锅炉和直流锅炉。按蒸汽压力分类可分为:低压锅炉、中压锅炉、次高压锅炉、高压锅炉、超高压锅炉、亚临界压力锅炉和超临界压力锅炉。按锅炉水循环方式分类可分为:自然循环锅炉、强制循环锅炉和复合循环锅炉。
3、锅炉的应用。利用锅炉产生的热水或蒸汽可直接为生产和生活提供所需要的热能,也可通过蒸汽动力装置转换为机械能,或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉,主要用于生活,工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉,是蒸汽动力装置的重要组成部分,多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。
4、锅炉的结构。锅炉是热能生成设备的主要构成,锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分,称为锅炉本体。是由“锅”和“炉”两部分组成的。“锅”是汽水系统,它主要任务是吸引收燃料放出的热量,使水加热、蒸发并最后变成具有一定热能的热水或过热蒸汽。它由省煤器、汽包、下降管、联箱、水冷壁、过热器和再热器等设备及其连接管道和阀门组成。炉膛又称燃烧室,是供燃料燃烧的空间。锅筒的主要功能是储水,进行汽水分离,在运行中排除锅水中的盐水和泥渣,避免含有高浓度盐分和杂质的锅水随蒸汽进入过热器中。
5.锅炉的工作原理。锅炉主要有以下系统来完成燃料的化学能到蒸汽具备足够的动能(以煤粉炉为例):汽水系统、风烟系统、燃料(煤粉和助燃油)系统、制粉系统、灰渣系统等。制粉系统用于磨制合格的煤粉储存于粉仓内,通过给粉机,由一次风送入炉膛进行燃烧。煤粉在炉膛内和高温烟气充分混合燃烧加热水冷壁内给水,同时产生大量的高温烟气,经各级低温、高温过热器通过辐射、半辐射半对流、对流充分换热冷却后的烟气由风烟系统中的引风机在经过电除尘、布袋除尘器等使烟气粉尘达标后由烟囱排向大气,炉内给水通过各级吸热后,形成高温高压蒸汽输送出去。煤粉燃烧产生的炉渣通过灰渣系统输送出去。
6.锅炉的维护保养。在锅炉的日常运行过程中,各系统辅机运转正常,要注意维持各项参数在许可范围之内,严格控制压力、温度等超标,定期排污维持合格汽水品质,延长设备使用寿命。锅炉停运后仍要进行保养,锅炉保养的方法都是通过尽量减少锅炉水中的溶解氧和外界空气漏入来减轻锅炉的腐蚀。最常见的保养方法一般有湿式保养法、充氮置换法、烘干防腐保养法等几种。
7.锅炉的经济运行。锅炉机组运行的优劣在很大程度上决定了整个电厂运行的经济性。衡量燃煤发电厂经济性的主要指标是供电煤耗。供电煤耗的大小取决于发电煤耗和厂用电率,影响发电煤耗的主要因素是锅炉效率。因此,研究电厂锅炉的经济运行方式,对提高电厂的经济性具有重要意义。
由于炉膛内燃料的燃烧工况、温度水平、各级受热面的沽污与热交换状态以及辅助动力消耗的不同,其运行经济性也各不相同。必须进行精细的燃烧调整试验,以求得各种负荷下的最佳运行工况,作为日常运行调整的依据,以保证锅炉机组的经济运行状况良好。运行中应根据煤种变化掌握燃烧器特性、风量配比、一次风煤粉浓度及风量调整的规律,重视燃烧工况的科学调整,使炉内燃烧处于最佳状态。为了使燃料在炉膛内与氧气充分混合燃烧,实际送入炉内的空气量总要大于理论空气量。虽然多送入空气可以减少不完全燃烧热损失,但排烟热损失会增大,还会加剧硫氧化物腐蚀和氮氧化物生成。因此除通过合理的风粉配比、调节火焰的充满度和合适的火焰燃烧中心外还应依据锅炉的性能试验,设法改进燃烧技术,争取以尽量小的过量空气系数使炉膛内燃烧完全。
煤粉炉通常采取以下措施来提高锅炉的经济性能:
7.1合理配煤以保证燃煤质量。将各煤种精心混配,减少燃煤的大幅度变化,维持运行参数基本稳定。
7.2合理调整煤粉细度。煤粉细度是影响飞灰可燃物含量的主要因素。经济煤粉细度要根据热力试验进行选取。
7.3控制适量的过量空气系数。煤粉燃烧需要足够的氧气,但过多的冷空气会降低炉内温度水平,且使排烟容积增大。合理的过量空气系数应根据燃烧调整试验及煤种确定。
7.4重视燃烧调整。炉内燃烧状况的好坏、温度水平及煤粉着火的难易程度直接影响灰渣可燃物的含量。
为了考核性能和改进设计,锅炉常要经过热平衡试验。直接从有效利用能量来计算锅炉热效率的方法叫正平衡,从各种热损失来反算效率的方法叫反平衡。考虑锅炉的实际效益时,不仅要看锅炉热效率,还要计及锅炉辅机所消耗的能量。 单位质量或单位容积的燃料完全燃烧时,按化学反应计算出的空气需求量称为理论空气量。为了使燃料在炉膛内有更多的机会与氧气接触而燃烧,实际送入炉内的空气量总要大于理论空气量。虽然多送入空气可以减少不完全燃烧热损失,但排烟热损失会增大,还会加剧硫氧化物腐蚀和氮氧化物生成。因此应设法改进燃烧技术,争取以尽量小的过量空气系数使炉膛内燃烧完全。
8.排放锅炉烟气中所含粉尘(包括飞灰和未燃尽的煤粉)、硫和氮的氧化物都是污染大气的物质,未经净化时其排放指标可达到环境保护法规限定指标的几倍到数十倍。控制这些物质排放的措施有燃烧前处理、改进燃烧技术、除尘、脱硫和脱硝等。借助烟囱只能降低烟囱附近地区大气中污染物的浓度,不能彻底根除污染物。烟气除尘所使用的作用力有重力、离心力、惯性力、附着力以及声波、静电等。对粗颗粒一般采用重力沉降和惯性力的分离,在较高容量下常采用离心力分离除尘静电除尘器和布袋过滤器具有较高的除尘效率。湿式和文氏—水膜除尘器中水滴水膜能粘附飞灰,除尘效率很高还能吸收气态污染物。为了达到较高的除尘效率,一般燃煤机组通常采用多级除尘,电除尘、布袋除尘等并通过脱硫脱销,使烟气的各项指标达到国标要求。
9.锅炉的发展。锅炉未来将向着进一步提高锅炉和电站热效率的方向发展;将进一步降低锅炉和电站的单位功率的设备成本;将极大的提高锅炉机组的运行灵活性和自动化水平;将会发展更多锅炉品种以适应不同的燃料;将会继续提高锅炉机组及其辅助设备的运行可靠性;将会下大力气采取措施减少对环境的污染。
论文关键词:化工企业 生产管理 科技档案
企业档案是企业发展的真实记录,它承载了一个企业的兴衰记忆和发展历程,是一项维护企业历史真实面貌的工作,是企业经济效益的需要,同时也是社会效益的需要。企业档案收集是企业档案的基石,它直接影响着档案的完整,并体现企业档案的管理水平。企业如果没有资料的收集,企业档案部门也就无所谓档案的整理、保管、鉴定、统计和开发利用工作。因此,档案收集工作,是档案部门开展一系列工作的前提。企业档案有文书档案、科技档案、会计档案和人事档案等部分组成。在这里我浅说化工企业科技档案方面的收集工作。一个企业如要更好完整、准确、系统地做好科技档案的收集工作,本人认为要做好如下几点:
一、积极开展各种形式的宣传活动,提高全员、特别是管理层的档案管理意识,取得管理层的高度重视和支持
为确保归档的顺利,各企业应根据《档案法》、《科技档案工作条例》等相关的法规、条例,制定企业相应的科技档案管理办法,明确岗位职责及相应的归档流程,规范科技档案的工作程序和管理要求。
企业科技档案是保存备查的直接记述和反映科技生产活动的科技文件,科技档案是直接反映企业生产、建设、科技和设计活动的直接记录,归档保存的科技文件材料,是把人们在生产、建设、科研和设计等工作中形成的科技文件材料通过各有关单位、生产技术部门集中收集而成的。然而企业科技档案所能产生的效益的隐蔽性很强,难以计量,不能为企业代来直接效益,也难以立刻见到效益,容易造成企业管理层对科技档案的收集忽略。这就要档案管理部门利用多种形式宣传档案法规、档案知识,增强档案意识,使全体员工都认识到档案的价值。使管理层懂得重视和做好企业科技档案管理工作,是对企业历史负责,为企业实现服务、替企业未来着想,才能更好的使企业得到发展,以得到管理层的更多的理解和重视。
二、档案部门对档案的收集要做到事前介入
生产设备档案是企业的生产的中枢,它记载了设备的结构、性能及其管理使用、维修过程的科技档案。设备是否能正常运行,在于设备的维护与管理,设备的维护与管理依赖于设备档案的准确数据。档案技术人员要参与生产管理,对进入企业的各种设备。档案管理人员要参加开箱验收,并做好验收和缺陷记录,收集原始资料。特别是对化工企业的锅、容、管、特设备及主要生产设备应根据设备开箱清单逐项进行验收。例如:锅炉设备开箱的验收主要有锅炉质量证明书、使用说明书、工业锅炉内部检验报告、锅炉外部检验报告、各种合格证、锅炉强度计算书、图纸、整(组)装锅炉安装监督检验报告、安全阀检验报告、锅炉安装质量证明书。压力容器设备主要有压力容器产品质量证明书、设备铭牌、锅炉压力容器产品安全性能监督检验证书、图纸等。都是企业申请使用登记的基础材料。企业管理论文如果收集的不全、不仔细,会给企业的办证使用代来很大的不便。
在参加设备开箱验收进行资料收集时,档案人员不仅要认真、仔细的收集,还要了解这些设备的性能,了解它们的原理,了解它们的用途。这样才能保证档案资料的齐全、完整、适应企业利用的需要。同时,根据生产技术人员的需要将设备说明书复印成册分发给生产部门和技术部门,供生产人员和技术人员参考。还要帮助、指导设备技术部门建立、建全设备技术档案。要做到专业管理与群众管理相结合。技术管理与经济管理相结合。
三、对企业科技档案的收集要做到事中控制
在各生产、技术部门的协助下,才能使收集资料的工作做到及时、准确、完整。平时的收集工作决定资料收集的完整性。生产技术部门不是专业的档案管理部门,平时往往不太重视归档材料的积累和保管,要归档时临时设派人员收集整理文件材料,造成一些需要收集的资料未能收集完整。企业在生产过程中检查、中修、大修、更换、改造中等都产生大量档案资料、图纸资料以及在工程施工过程中产生的施工记录、工程项目的报告等材料,这些都是反映企业发展状况的具体凭证和很有保存价值的原始记录,这都是靠工程技术人员平时的收集来完成;还有部分工程技术人员担心科技资料交接到档案局部门后,自己今后利用不方便或为了在工作中自己有的过人表现而封闭技术不愿交出某些关键性的技术材料。使得档案的完整性得不到保障。这要求档案技术人员在整个生产过程中定期对生产部门提供监督和帮助。宣传《中华人民共和国档案法》,强化部门和工程技术人员的档案意识,使每位技术人员把科技材料的归档看作自己的职责和义务。避免关键性技术资料由于保管不善和应归档而未归档造成档案资料缺失的现象发生。同时档案技术人员就必需了解工程的性质以及设备性能,掌握工程技术专业的相关基本知识。制定工程资料收集的大纲和具体范围,避免了移交单位人的主观移交,使接收的档案内容不全和形式单一的现象得到改善。
四、对企业科技档案的收集要做到事后核查和验收把关
在收集过程中,不仅要收集主要档案,还要收集次要档案,从而保证档案的完整性。另外,在收集的过程中,还要注意收集的有效性,不是有文必档。做到精密、准确地收集每一份资料,体现收集档案的准确性。
关键词:锅炉;补给水;防腐;环保;管理
中图分类号:U261文献标识码: A 文章编号:
规范电厂锅炉补给水处理工作,不但可以有效防止和减少锅炉结垢、腐蚀及其蒸汽质量恶化而造成的事故,而且有利于促进电厂锅炉运转的安全、经济、节能、环保。由此可见,电厂锅炉补给水的处理在锅炉整体运转中起着至关重要的作用,直接影响着机组的安全、健康和平稳运行,但其中有几个问题需要我们在电厂锅炉补给水处理中加以注意,并在实践工作之中不断研究探索其解决之道。
1 电厂锅炉补给水处理中的防腐蚀问题
电厂锅炉在补给水过程中的防腐蚀问题,关系着锅炉的安全运行,关系着锅炉能否发挥出设备厂家设计的相关指标和标准,关系着电厂的运行成本和作业效率。因为,电厂锅炉如在补给水这一工艺环节处理不当,容易使锅炉内体产生腐蚀性的化学物质,其在锅炉内沉积或附着在锅炉管壁和受热面上,会进而形成难熔和阻障热传导的铁垢,而且腐蚀会造成锅炉管道的内部壁体出现点坑,导致阻力系数的变大,管道腐蚀到一定程度,会产生管道爆炸的安全生产事故,给企业和国家的财产造成不必要的损失。目前,针对这一问题主要有以下几种解决办法。
1.1除氧防腐 国家规定蒸发量大于等于2吨/小时的蒸汽锅炉、水温大于等于95摄氏度的热水锅炉都必需进行除氧,否则会腐蚀锅炉的给水系统和零部件。
目前,除氧防腐的途径主要有三种,一是通过物理的方法将水中的氧气排出;二是通过化学反应来排除水中的氧气,使含有溶解氧的水在进入锅炉前就转变成稳定的金属物质或者除氧药剂的化合物,从而将其消除,常用的有药剂除氧法和钢屑除氧法等;三是通过应用电化学保护的原理,使某易氧化的金属发生电化学腐蚀,让水中的氧被消耗掉,达到除氧的目的。例如,热力除氧防腐技术是将电厂锅炉给水加热到沸点,以达到减小氧的溶解度的目的,这时水中的氧气就会不断地排出,这种方法操作控制相对简便,是目前应用较多的除氧防腐方法,但这种方法也存在着自身的不足,如易产生汽化、自耗汽量大等。相对于热力除氧防腐技术的是真空除氧技术,这种技术一般情况下是在30摄氏度至60摄氏度之下进行的,可以有效实现水面低温状态下的除氧,对热力锅炉和负荷波动大而热力除氧效果不佳的锅炉,均可采用真空除氧而获得满意的除氧效果。化学除氧防腐技术主要有亚硫酸钠除氧、联氨除氧、解析除氧、树脂除氧等,都可以达到较好的除氧防腐效果。
1.2加氧除铁防腐 电厂锅炉补给水系统中铁含量的升高对锅炉内体造成的腐蚀可以导致锅炉氧化铁污堵、结垢等腐蚀现象,在实践工作中可以通过给水加氧技术有效解决这一问题。补给水加氧技术与补给水除氧技术截然相反,是结合锅炉不同工况而采用的一种防腐技术。目前,我国已在《直流锅炉给水加氧处理导则》行业标准中将电厂普遍采用的给水加氧、加氨处理称为给水加氧处理。给水处理采用加氧技术的目的就是通过改变补给水的处理方式,降低锅炉给水的含铁量和抑制锅炉省煤器入口管和高压加热器管等部位的流动加速腐蚀,达到降低锅炉水冷壁管氧化铁的沉积速率和延长锅炉化学清洗周期的目标。
电厂锅炉补给水加氧技术主要利用了氧在水质纯度很高的条件下对金属有钝化作用这一性质,其处理的原理是在给水加氧方式下,不断向金属表面均匀地供氧,使金属表面形成致密稳定的双层保护膜。这是因为在流动的高纯水中添加适量氧,可提高碳钢的自然腐蚀电位数百毫伏,使金属表面发生极化或使金属的电位达到钝化电位,在金属表面生成致密而稳定的保护性氧化膜。直流炉应用给水加氧处理技术,在金属表面形成了致密光滑的氧化膜,不但很好地解决了炉前系统存在的水流加速腐蚀问题,还消除了水冷壁管内表面波纹状氧化膜造成的锅炉压差上升的缺陷。但给水加氧处理必须在水质很纯的条件下才能进行。要控制好给水的电导率、含氧量、含铁量、电导率等参数。其前提是机组要配置有全流量凝结水精处理设备,因为凝结水处理设备的运行条件和出水品质的好坏,是锅炉给水加氧处理是否能正常进行的重要前提条件。同时,在应用给水加氧处理前锅炉原则上应进行化学清洗,除去热力系统中的腐蚀产物,可在炉前系统获得最薄的保护性氧化膜。但同时要明确的是,加氧处理之所以可使炉前系统金属的表面产生钝化,除水质高纯度这一先决条件外,还必须有水流动的条件,即在流动的高纯水中加入氧气才能在金属表面产生保护性氧化膜,可以避免与除氧防腐技术相冲突,以达到较好的防腐效果。
2 电厂锅炉补给水处理中的环保问题
电厂锅炉补给水处理的环保问题,主要是指在补给水处理过程中产生的污水如果处理不当,会对环境造成一定的污染,尤其是当前多数电厂在补给水过程中都添加了一定的化学药剂,对环境产生的危害不断增加。因此,如何通过锅炉补给水的污水回收再利用技术,以达到节能减排的环保目标就至关重要。同时,这也是企业社会责任的一种体现。
采用污水回收再利用技术为电厂锅炉进行补给水处理需要我们结合不同的水质情况而运用相应的处理技术开展工作,其主要包括三个等级的处理,即:一级处理、二级处理和进行深度处理。污水处理技术按其作用机理又可分为物理法、化学法、物理化学法和生物化学法等。通常,污水回用技术需要集中污水处理技术进行合理组合,即各种水处理方法结合起来处理污水,这是因为单一的某种水处理方法一般很难达到回用水水质的要求。
3 电厂锅炉补给水处理中的管理问题
在上述文中已经对补给水处理中的一些问题从技术角度进行研究和探讨,但即使再成熟的技术也仍然需要人来操作实施,所以管理问题就成了一个核心问题。当前,在锅炉补给水的管理中也确实在一定程度上存在着重视不够、管理不严、执行不力等一系列的问题。同时,国家质检总局也于2008年批准颁布了新版的《锅炉水处理监督管理规则》,旨在规范锅炉水处理的管理工作。管理规则中鼓励和支持国家锅炉水处理行业协会加强行业自律,并对锅炉水处理系统的设计与制造、安装与调试、使用与管理、锅炉水处理的检验、锅炉的清洗和监督等事项进行了明确的规定。
综上所述,电厂锅炉补给水处理工作伴随着科学技术的进步和国家行业的要求,仍然需要在改革中进行创新,在继承中进行发展,在改革与发展中也会出现不同的问题,需要我们用科学发展的眼光、用开拓进取的思维模式、用与时俱进的工作作风进行探索和思考。
参考文献
[1]国家质监总局.锅炉水处理监督管理规则[S].2008.